Biorreatores para Microalgas

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Biorreatores para Microalgas
As microalgas são microrganismos eucariotos (enquanto as cianobactérias, por vezes associadas a esse grupo, são procariotos) que possuem grande diversidade em termos de morfologia, velocidade de crescimento e condições ótimas de cultivo.
Para o sucesso do cultivo de microalgas, é indispensável o monitoramento rigoroso de variáveis como pH, temperatura, salinidade, fotoperíodo (ciclos de claro e escuro), concentração de CO2 e de O2
Luz é um fator central no bioprocesso!
Sistemas de Cultivo:
1. Lagoas Abertas:
· Sistemas que operam ao ar livre e utilizam tecnologia muito simples, baixo custo operacional e manutenção descomplicada, requerendo extensões de terra integradas a corpos d'água.
· A movimentação e mistura do meio de cultivo ocorrem de forma contínua através de uma roda de pás (que impulsiona o líquido e evita a decantação das algas).
· Limitações: Geram apenas produtividade média de biomassa, apresentam altíssimo risco de contaminação por outros organismos e ficam sujeitos a fatores ambientais e climáticos completamente não controlados.
2. Sistemas Fechados (Fotobiorreatores):
Estes reatores são sistemas totalmente fechados que incorporam e otimizam fontes de luz artificial ou solar. Os principais modelos incluem:
· Fotobiorreatores de Placas Planas: Projetados com alta relação área de superfície/volume para oferecer uma grande área de iluminação, o que resulta em um aumento notável da eficiência fotossintética.
· Fotobiorreatores de Colunas de Bolhas: Promovem a circulação do meio através da injeção de ar (gases) enriquecido com CO2 na parte inferior da coluna. São caracterizados por proporcionar excelente transferência térmica e de massa com baixo consumo energético e custos de operação competitivos.
· Fotobiorreatores Tubulares: Compostos por uma série de tubos de material transparente interligados que podem ser organizados de forma horizontal, vertical ou em espiral. Destacam-se por fornecer uma boa produtividade de biomassa graças à grande área de captação de luz.
Vantagens dos FBRs: Permitem alto nível de automação, garantem alta produtividade, minimizam significativamente os riscos de contaminação biológica externa, possuem excelente transferência de massa gasosa e oferecem flexibilidade total no controle de condições físico-químicas ideais.
Desvantagens dos FBRs: Demandam processos de engenharia e construção complexos, requerem um alto investimento de capital inicial, sofrem com o fenômeno de bioincrustação (aderência das algas às paredes dos tubos/placas que bloqueia a passagem de luz) e apresentam maior complexidade durante o escalonamento para plantas industriais de grande porte.
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